JPS58149191A - 試料移動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子ビームｍ元装置のように、密封された空
間内において高速、高精度に試料を位置決めするｙ、料
移動装置に関するものである。

近年、半導体素子の生産性向上の要求がＡまシつつお９
５半導体素子の製造装置である電子ビームｍ尤装獣にお
いては、試料を移動させる機構ＯＴｏ速化を図る必要性
が増大している。かかる趨勢に対応して、試料移動装置
の駆動源としてリニヤモータｔｊｉ用し、モータ町動子
と試料載置台ｔ−直結して駆動する構成をとることによ
シ試料を移動させる機構の応答性を向上させ、従来の試
料をＳ動させる４！！構よりもさらに高速化を図る試み
が研究段階では行なわれている。

リニヤモータを電子ビーム露光ｉｉ装置用のに料移動装
置の駆動源として適用する場合、その設麹方法としては
、ｉｎ動Ｉｌ！樽本体を収容する真空ＶＳ円に直振設麹
する方法と、２）真空容器外Ｏ大気中に設置し、モータ
可動子と真空容器外−との関【伸Ｉｌｉ性の大きいベロ
ーズ等によって真空シールする方法に大別される。上記
１）の方法によれば、リニヤモータから鈍生する熱が真
空中である丸め９闘に放散されず、熱伝導によってモー
タ＊Ｗ各部に伝わっていく。このため、モータ５ｗ１ｍ
は熱膨張【引き起し、高精度な仕様が賛意される電子ビ
ームｌＩ光装鍍に適合しない欠点がある。この欠点を補
うためにはモーメｍａｓｔ冷却水によって水冷する方法
が考えられるが、冷却水を循環させるための配管を新九
に散ｐ付ける必要があるため、ｆＩＡ榔が複雑となると
いう欠点も新もえに生じている。また、上記２）の方法
によれば、ぺ四−ズ自体のばね力がリニヤモータに余分
な負荷としてかかり、かつ、ばね力は一定てはなく可動
子の移動にともなって変化する。畜らに真空外に設置さ
れている九め、峰−タ町−子に対しては大気−真空間の
差圧が上記のばね力に加算されてモータに対する負荷と
なる。これらの負性条件のもとてリニヤモータをミクロ
ンオーダの高精度な位置決めが必要とされる電子ビーム
廊光装ａ１川の試料を移動させる機構に適用するのはき
わめて困難を伴うことは明白である。

本発明は、これらの欠点をｐｓ決するため、１）の方法
に対する欠点については真空容益内に設置した試料を移
動させる機構本体とＸ９外に設置したりニヤモータの可
動子の結合ロッドｔ−直−運動用の磁性流体シールによ
って真空シールすることによシ、また２）の方法に対す
る欠点については結合ロンドとは別に真空−大気間の差
圧を相殺するための平衡ロンドを対向位飯にに比較して
所要スペースが小さく、リニヤモータに対して真空シー
ルによる余分な負荷をほとんど生じることなく、かつ、
機構構成が簡便となるようにしたことを特徴とする。

以下、図画に示した実施例にもとすき、本発明に係る試
料移動装置について詳細に説明する。

第１図は本発明に係る試料移動装置の一実施例が示され
ている。１は試料を載置してＸ方向に移動するＸ方向移
動台、２＆および２ｂはＸ方向移動台１をＸ方向に移動
させるときの直進性の基準となるＸ方向直動ガイド、３
はＸ方向１ｍガイド２ａおよび２ｂを同定しＹ方向に移
動するＹ方向移動台、４ｍおよび４ｂはＹ方向移動台３
ｔ−Ｙ方向に移動させるときの直進性の基準となるＹ方
向直動ガイド、５ａＹ方向ｉｉ動ガイド４＆および４ｂ
を固定し、真空５ｉｉｓｓ。

底面に設置されているペースである。ま九、７はＸ方向
駆動ロッド８と矩形枠９ｔ−介してＸ方向移動台１をＸ
方向に駆動させるための真空２！簀器６の外部に設けら
れたＸ方向１．Ｉ　Ｗヤモータで６！Ｄ、Ｘ方向リニヤ
モータ７は、励磁用電磁石が実装された固定子１０と、
高透磁率材料片が積層された可動子１１とからなる。可
動子１１の両側面にはガイド１２が固定され、可動子１
１の移動時の［適性はガイド１２を上下、水平一方向か
らガイドローラ１３で挟持することによって規定される
（Ｙ方向移動台３をＹ方向に駆動させるためのＹ方間リ
ニヤモータもＳ様の構成をとるので図示を省略する。）
。

かかる構成において、Ｘ方向移動台１ｔ−Ｘ方向に移動
させる揚合には、Ｘ方向りニヤモータ７の固定子１０に
実装された電磁石を励磁することによって可動子１１に
Ｘ方向の推力を与える。このとき、Ｘ方向駆動ロッド８
を介して可動子１１に連結されている矩形枠９の内輪に
は、１転軸がＸ方向移動台１に連結されたころ１４が微
小すきまを有して配置されている。したがって、可動子
１１の推力によシ、矩形枠９がころ１４ｔ−押引するこ
とによシＸ方向移動台１がＸ方向直動ガイド２ａおよび
２ｂに宿って移動する。Ｘ方向駆動ロッド８が真空答＠
６の檄を貫通する壁面には直線運動用の磁性流体シール
１５が配置され、Ｘ方向駆動ロッド８の直進移動に対す
る真空シールを行わせている（なお、直線運動用の磁性
流体シールの詳細については後述する。）。この直線運
動用の磁性流体シール１５のシール効果によって、直進
移動するＸ方向駆動ロッド８に対してきわめて低い摩擦
負荷で真空シールを行わせることができる。

一方、Ｙ方向にＹ方向移動台３を駆動する場合には、Ｙ
方向ＩＪ　ニヤモータ（図示省略）の可動子１６に結合
されたＹ方向駆動ロッド１７がＹ方向移動台３に直結さ
れているから、可動子１６に印加された推力により、Ｙ
方向移動台３がＹ方向直動ガイド４ａおよび４ｂＫ沿っ
て移動する。このときＸ方向移動台１もＹ方向移動台３
とともにＹ方向へ移動するが、Ｘ方向移動台１に連結さ
れたころ１４が矩形枠９の内＠を転動するのでＸ方向駆
動ロッド８とは干渉することはない。な７お、Ｘ方向駆
動ロッド１７が真空容器６の壁を貫通する４に面にも直
−運動用の磁性流体シール１８が配置され、Ｙ方向駆動
口′１　　　　ラド１７の直進移動に対する真空シール
を行わせている点はＸ方向の場合と同様である。

！２図は本発明に係る試料移動装置の第２の実施例が示
されている（なお、第１図と崗−の構成要素については
同一番号を付し説ＷＡｔ−省略する。）。Ｘ方向駆動ロ
ッド８のように大気と真空の差圧を有する２空関にまた
がって位敵するＩＩＩ！ｌ１体には、（ロッドＩｎ槍）
×（差圧）で表わされる一足の外力が大気餉から真空餉
に向って作用する。したがって、リニヤモータ７がこの
外力を無視しうるだけの推力を有する場合を除いて、こ
の外力はりニヤモータフの位置決め特性を劣化させる原
因となる。そこで本実１ｆＩＡ例においては、この差圧
に起因した外力を打消ずため、まずＸ方向移動台ＩＫ関
してＸ方向駆動ロッド８と同一の１ｌＴｉｉＩｆａを有
する差圧平−用のロッド８′を対向位随に両ロッド８，
８′が一直線をなすように配置する。このロッド８′の
先錫にＶｉｘ方向駆動ロッド８０揚合と同様に矩形枠９
′が結合され、Ｘ方向移動台１に連結されたこる１４′
が矩形枠９′のＰ′３負に微小すきまを有して配置され
ている。差圧平衡用のロッド８′が真空容器６を貫通す
る壁面には、Ｘ方向駆動ロッド８０楊合と同様に［Ｉｊ
ｌ運動用の磁性流体クール１５′が配置され、真空シー
ルを行わせている。

また、Ｙ方向移動台３に関してもＸ方向駆動ロッド１７
と対向する鉤には、Ｘ方向ＯＳ動の場合と同様に、Ｘ方
向駆動ロッド１７と岡−の断面積を有する差圧平衡用の
ロッド１７’が一厘ａｔｅなすように配置され、Ｙ方向
移動台３に１結することによって、Ｙ方向についても大
気−真空開の差圧を相殺し′ている。そして、差圧平衡
用００ツド１７’が真空容器６【貫通するＪＩｉ向にも
直線運動用のＷＩｉ性流体流体シール１８′赦し真空シ
ールを行わせている。

なお、上記の駆動ロッド８１１７および差圧平衡用ロッ
ド８’　、　１７’ＫｉＩ線運動用の磁性流体シールが
適用で惠るＯは、これらのロッドが磁性材料によって構
成される場合に＠定される。

し丸がって、電子ビーム篇光装置のように磁場変動を抑
制する必要のある用途に用いる場合には、可動部分に磁
性材料を用−ると電子ビームのドリフトを生じ、パタン
Ｍ１１ｉ！ｉＮ度を低下させるため、各ロッドを非磁性
材料によって楕成し、ロッドの磁性流体に接触する部分
のみに磁性材料で構成されたスリーブを装着しておくこ
とによシ磁場ｆ動を抑制しつつ磁性ｆｌｔ体シールが適
用できる。また、上記の差圧平衡用ロッド８′。

１７′の断面積は駆動ロッド８，１７の断面積と完全に
四−である必要はなく、絢者のｉｆＴ面棟の差異に起因
する負荷がＩＪ　ニヤモータの正常な機能を損わなけれ
ば、ロッド断面積の差異は間−とならない。

次に本発明に係る試料移動装置に用いられるｔｉ＆運動
用の磁性ｉ体シールの具体的構造は第３図ないし第５８
に示される。まず第３図に示される直線運動用の磁性流
体シールは、駆動ロッドの周囲に接触させて弾性体ｔ−
設けるとともに弾性体と駆動ロッドとの間に磁性ｔＩＬ
体を介在させる一方、磁性流体を保持する磁界全形成す
る磁石を弾性体と駆動ロッドとの間に設けたものであっ
て第３図（＆）および（ｂ）にはそのＭｌＯ例が示され
ている。すなわち図示省略した密封空間を形成する真空
容器６の駆動ロッド１００の貫通孔に取付けられたヨー
ク１０１の内周面に駆動ロッド１００とわずかな隙間を
介して対向するとともに軸方向に沿って一定関隔に弾性
体１０２が接着あるい鉱コーティング等によって同定さ
れている。この弾性体１０２は、例えば緻−、グラスチ
ック、ゴムおよびこれらを主成分とする複合体で形成さ
れ、こＯ弾性体１０２と［＃ｏ：ｙＰ１００と０ＭｌＫ
１１性流体１０３．＄介装されるとともに相隣会う弾性
体ｌＯ２間にも磁性ｌＬ体１０３が介ｆ７Ｍされ、曹−
り１０１の中央部に職付は九永久磁石１０４の磁場によ
って保持されている。１１ｇ３１Ｅｌ（ａ）中の矢印Ｈ
は駆動ロッド１００が磁性体で形成された場合０磁昇を
表わす。

かように構成し九ことによって、駆動ロッド１００と弾
性体１０２との閏はいわゆる境界満４　　　　清秋１と
なり、弾愉体ｌ＠２は弾ａ＃１体調滑劫Ｎｋ（ＩＨＬ効
果）によ）−麹層で変形し、第３図（ｂ）に示すように
、駆動ロッド１００との間に微小−関が形成され、この
一関に磁性ａ体１０３が保持されて安定した飼滑効米が
得られる。このとき、磁性ｆｉＬ体１０３は微小隙間に
おいて高圧ではさまれており、外部への飛散も防止され
る。また、弾性体１０２０両端にかかる圧力に対しては
弾性体１０２と駆動ロッド１００とで形成されるシール
作用によって大きな圧力差に対しても充分な耐力がある
。さらに、！！封空間の暮囲気が做粒粉末を富んだもの
や他のｔｌｔ体あるいは反応性ガス等であっても、弾性
体１０２を用いているため駆動ロッド１００との一関も
小さく磁性ｆｌｔ、体１０３１ｉ−保一する効果がめシ
、長期間の使用に耐え得る。万一、ｊ６ｓ的に磁性流体
１０３が飛散しても、弾性体１０２【綱いている丸め焼
付きが生じることがなく、他から磁性流体が摺動部に自
然に流れ、潤滑作用が回復する一方、弾性体１０２が摩
耗等により一部損耗しても、この部分に磁性流体１０３
が侵入しシールを形成する。従って、弾性体１０２と磁
性流体１０３が相補って安定し九摺動およびシール効果
が得られる。ま九、弾性体１０２ｔ−用いゐことによる
摩擦トルクに弾性流体潤滑効果によりＲ体潤滑のみの場
合と同程度であや、０りンダ４ＩＯ弾性シールのみを用
いる場合に比べて間−とならない。摩耗についても弾性
シールを乾式（無澗清）で用い九場合に比べ著しく小さ
く、定常運転状−ではほとんど摩耗しない。

なお、菖１ｗＡ（ａ）には弾性体１０２を軸方向に沿っ
て多段に設は大きな圧力差がある場合に適用するもＯを
示したが、圧力差が小さい場合には一段とすることもで
きる。

１１３ＷＡ（（りに示したものは＃Ｉ３図（＆）に示し
丸ものの変形例であって、弾性体１０２は、上記第１０
例と同様に、永久磁石１０４がＪＩＷ＆された冒−り１
０１に取付けられており、この弾性体１０２と駆ＩＥｌ
ｌＥ！ツド１００との一関に磁性流体１０３が介糾され
、画一り１０１に堀設され九永久磁石１０４によって形
成される磁界Ｈによって保持畜れる。本ｆｉ！ＩＯ場合
には、磁界Ｈが上記実施例の磁性体の駆動ロッド１００
の場合とは異なるだけで、Ｐ１様のシール効ｌＩＬ勢が
わる。

第３図（ｄＪは、弾性体１０２が多孔質材料または内部
に空孔を有する繊維編組材料で形成され友ものの概略断
面図である。この場合には、多孔質材料または繊維編組
材料で形成され多孔内部あるいは空孔内部に磁性ｉ体１
０３が含浸されておシ、磁界、遠心力あるいは毛細管机
象により必賛な蓋の磁性流体１０３が弾性体１０２と駆
動ロッド１００との間に供給、袖促ちれる。

したがって、磁性ｆｌＩＬ体１０３の供給が円滑とな９
、さらに他に磁性ｆｌｔ体の供給源を設けておけば、長
期的に磁性流体を供給でき、いっそう確実にシールでき
る。

第３図（ｅ）は、弾性体１０２をゴム磁石、グラスチッ
ク磁石のような弾性のある永久磁石で形成したものであ
る。弾性体１０２自体が永久磁石であシ、駆動ロッド１
００との間に微小Ｈ間を形成するので磁性流体１０３ｔ
−摺動部に保持する力が強く、圧力差が大きい場合に有
効でわるとともに高速で運動する部分のシールが可能で
ある。また、弾性体１０２を内部に空孔を有するゴム磁
石やプラスチック磁石で形成することで、空孔によって
さらに磁性流体１０３の保持力【増大で會る。

第４抱には表ｉ１１！ｉｌ力０大暑い液体からなる分散
媒中に磁性体をコ關イド状に分散させ走磁性流体を有す
るとともに、この磁性ｔＩＬ体と接触する駆動ロッドＣ
）＊１ｉＫＩＩＩｉエネルギーの低い層を形成した１ｍ
ｌ這動運動ＯＩＩｌ性減体シールの第２の実施例が示さ
れる。本＊施例の磁性流体１０３は、ｌｌｅｍ張力の大
暑い液体からなる分散媒中に磁性体がコロイド状に分散
され良もＯで、永久磁石１０４０ＩＩ界によって表細エ
ネルギーの低いｌｌ１１０５を形成するＩＩ絢処塩を行
なつ九駆−ロツド１００と曹−り１０１と０間に拘束さ
れている。駆動ロッド１０Ｇが龜−運動（矢印）をする
ＩＩＫ、駆動ロッド１００に磁性流体１０ｍが１自ずら
れないようにするＫは、駆＠ｖｘツド１００と液体のぬ
れを考える必要がある。一般に同体と液体のぬれについ
ては、液体の表面張力が小さい根、ま九（６）体の表面
エネルギーが為い程ぬれることが知られている。従って
、液体として表面張力の大きいものｔ剛い、同体に表面
エネルギーの低いものを剛いればぬれは小さくなる。例
えばＷ＆性流体１０３においても表面張力の大きい液体
を分散媒にし、表面エネルギーの低い駆動ロッド１００
を剛いれば、磁界によって磁性流体１０３の移動を防ぐ
ことができ、シール能力の高い直線運動用の磁性ｆｉＬ
体シールが得られる。

＃！４図（ｂ）には第４図（Ａ）の変形例が示されてい
るが、ヨーク１０１と永久磁石１０４とで夫々形成され
る磁性流体シール間には＃Ｒ麹、グラスチック、ゴムお
よびこれらを主成分とする４１＊材から成る弾性シール
１０６が軸方向に短シ複数段介在しシールを構成してい
る。弾性シール１０６は駆動ロッド１００と柔軟に接触
するか若しくは薄い吸着場が介在する＆度に近接させて
あシ、磁性流体１０３と駆動ロッド１００、弾性シール
１０６のそれぞれの構成材の振触角を考慮して、１ｉＩ
Ｉ接する段と導通しないよプな構造ｔ＊りている。従っ
て、磁性Ｒ体１０３は一定の場所に拘束され、直線運動
に対して安定したシール効果が得られる。このと龜弾性
シール１０６Ｃ）Ｒ数は、用途に応じて過通に増減すれ
ばよい。

第４ＷＡ（ｃ）は第２の変形例を示し、多段のローフ１
０１０会段の間に弾性シール１０６を瀧込み級着剤勢に
よｐｒＩＪ定したものである。これらの弾性シール１０
６により＠性流体１０３を蜆制し、磁性ｌＬ体１０３の
外部への流出を紡いでいる。

仁の第４閣伽）及び第４図（ｏ）に示されゐ阪−運動！
ｆｉＯＷＩ＆性流体シール間に弾性シール１０６が介在
する＃段構造Ｏ場合には、Ｍ性流体１０３として＠＠Ｏ
１ｋなる分散媒を用いることができゐ。例えば、表向張
力の大きい液体ｔ−分散媒とする磁性流体１０３からな
る磁性流体シールとアルキルナ７メリンＩＩＩＩＯ低蒸
気圧な液体を分散媒とする磁性ｆｉｔ体１０３を併用し
、徒者ｔ−真空匈に用いて複数段とすれば、真空内への
蒸発の小さい、かつ、［線運動に対して信頼性の島いシ
ールを得ることができる。この場合、ｆＩＩ４清性に優
れた磁性［体４０３を併用しても良い。

なお、上記第２の実施例における表面張力の大きい分散
媒としては水銀がある。水銀の表面張力は４８２　ｄｙ
ｎ／ａ＋＋で６ｉ１．水７２　ｄｙｎ／偽エチルアルコ
ール２２　ｄｙｎ／国、Ｊエチルエーテル１７　ｄｙｎ
／ｃＰｔＩ　に較べて著しく大きな麹を示す。したがっ
て、固体とのぬれは小さく、Ｉｌ＆運動用シールに剛い
れば安定したシール効果が得られる。更に水銀は液体金
属でおり、熱伝導率が一般の液体に較べて１桁大きく熱
の放散も太きいという特長ももっておＬ　ｔＬｋ運動用
磁性ｉ体シールの分散媒として好適である。また、駆動
ロンドの表面処理としては所謂低エネルギー表面を形成
する必要があるのに対し、一般に駆動ロンド１００とし
て用いる金１４は為エネルギ表面でぬれやすく、テフロ
ン、ぼりエチレン、Ｉリプロピレン等ｏｍｈ性ｆリマ＝
は低エネルギー表噸となる。したがって、駆動ロッド１
００として金ａｔ用い、その表面にフッ素ｆＩｌ脂のよ
うな無極性Ｉリマ−から成るコーティング勢の表向処珈
をすれば、駆動ロンド１００によって磁性流体１０３が
引っ張られることは少なくなる。

第５図には、第３の貴ＩＩＩＡ例として、永久磁石とヨ
ークとを粗金せてなる磁気呵路ｓＯ端部に軸ＩＩＫ対し
て円周員が傾斜し友チー／＃璽−りを備えるとともに、
このテーパヨークの軸方向外方に駆動−艮対して内園が
極く近伽する筒体を倫え九直ｉｌ違ＩＩＩＰ＠Ｏ磁性Ｒ
体シールが示される。

第６図偽）はその第１の例を示し、１０７ＩＩｔ軸方向
に対して円周ｌｌ１Ｋ傾斜を持良せ九テーパ璽−り、１
０８はすべ〉軸受を兼ねる筒体、１０９は軸受押えであ
る。■を真空−、■を大気憫と１　　　　すると、テー
パ冒−り１０７Ｕ磁気励路部の真空−■で永久磁石１０
４ＫｌｌＩ秦配置されて真空１１器６に一定してあ夛、
そＯ太ａｍは真空伺■に向いている。このようにテーパ
ヨーク１０７を設けると、通常は永久磁石１０４からの
磁揚によって駆動ロッド１００とヨーク１０１間に保持
されている磁性流体１０３が駆動ロッド１００の１自運
動につれて移動しても、テーパヨーク１０７によって形
成される磁束密度の勾配によって駆動ロッド１００との
隙間が小さい先端方向、即ち小径部に引き寄せられる。

この場合、テーパヨーク１０７先端部＋２）ｊｌ小隙間
１０７ａはなるべく小さい方が良いが、本例では他のヨ
ーク１０１の隙間１０１ａよりも大きく取ってあシ、磁
性流体１０３が磁気回路部の中心部へ戻りやすいように
しである。一方、真空容器６には駆動ロッド１０１００
ＫＰ３面が徐く近接する筒体１０８が固定してあシ、こ
れによシ駆動ロッド１００の半径方向への変位を小さく
抑えると共に磁性流体１０３の蒸気の流出を抑えている
。筒体１０８はナベｐ軸受ｔ−兼ねておシ、真空中での
洞ｆ＃性に優れているふっ素掬脂や二硫化モリブデン勢
の一体洞階剤を構成成分とし九複合材料などを用いたも
のである。ｌ対０ＩＩＩ体１０８によシ磁気回路部を挾
む位置で駆動ロッド１００を支持し、駆動ｐラド１００
の半径方向変位が極めて小さくなるから、磁気−踏部に
おける隙間１０７ａ、１０１ａｔ十分小さく取ることが
でき、その部分０６束Ｗ１度が大きくなｐ１耐圧の大き
いｉｉＩ実なシール機構となる。筒体１０８は駆動ロッ
ド１００の変位抑制の勉、駆動ロッド１００との線間が
筒体１０８の前後より和尚に小さいため、磁性ｔｌＬ体
１０３が蒸発して真空容器６内に入ろうとしても、これ
を阻止するシールの役目を果す。この真空のコンダクタ
ンスを考慮して駆動ロッド１００と筒体１０１１間の隙
間が設定されておｐｌ特に本例で嬬筒体１０８ｔ−真空
Ｗ器６０軸受押え１０９に圧入勢で肯定後、旋制中研削
等によって内面を高精度に仕上け、偏心勢による誤差を
除去しである。なお、本例では一体１０８にすベシ軸受
を兼用させたが、駆動ロンド１００はころが〕軸受等の
専用の軸受で支持し、同時に駆動μラド１００に内Ｊ＃
面が近接する筒体を別途押入する構成であっても同様の
効Ｎｋヲ発薄する。

第５図（ト））は第５図（ａ）の変形例を示し、チー・
譬ヨーク１０７の太径＠端部に流出した磁性流体１０３
ｔ−掻き落すための掻落部材１１０が形成されている。

この掻落部材１１０は高分子化合物や非磁性金属で作ら
れ、テーパヨーク１０７から駆動ｐラド１００に向かっ
て突出している。

掻落部材１１０は突起片、環状体いずれでも良く、また
、先端は駆動ロンド１００に接触していても良い。この
ような掻落部拐１１０ｔ″形成しておくと、駆動ロッド
１００に引きづられて移動した磁性ｆ＆体１０３は掻落
部拐１１０の先端で駆動ロッド１００表面から掻き取ら
れ、テーパヨーク１０７による磁気勾配によって磁気回
路部の中央に戻る。なお、掻落部材１１０は真空容器６
自体に形成したｐ１筒体１０８とテーパヨーク１０７間
に挾み付けて配置しても嵐い。

第５図（ｃ）は第２の変形例【示し、テーパヨ−り１０
７の先端が御飯の曹−り１０１に極く接近して伸びてい
る。これは、ｆＩｔ出した磁性流体ｔ−員気卸路部中央
に戻し易くするため、狭いスペースでチーΔ冒−り１０
７の傾斜ｔ−長くし、かつ、所望の磁束密度関係を保と
うとじ丸形状である。例えばヨーク１０１と駆動ロッド
１００閾の磁束密度をＡ５　ヨーク１０１とテーノ量ヨ
ーク１０７先端間の磁束ｗＩ度ｔ−Ｂ、チーＩ臂ｌ−り
１０７先端と駆ｒｉｂａｙド１００間の磁束密度をＣと
すると、 Ａ≧Ｂ及びＡ≧Ｃ・・・式ｉｌ＋ 好ましくは ＡｊＢ≧Ｃ・・・式（２） という式ｔｌ＋あるい拡式（２）を満足する範囲でテー
パヨーク１０７の先端がｉＩＩ！ｉｑ）′Ｅ！−り１０
１に近接し、かつ、チーΔ冒−り１０７Ｃ１傾斜が長い
と磁性流体がｊ！ル易いことが判明し次。つ鵞りｊ　　
　　テーパｌ−り１０７Ｃ）傾斜が長いと＃ｌ出した磁
性流体をＲさせる磁気勾配の領域が憂くなるし、チーＡ
Ｍ−り１０丁Ｏ鼻気匈配により隙間Ｏ小さい方向に引き
寄せられた磁性流体は、更にＣよりも大きな磁束密度Ａ
又はＢの磁界に引っ張られることにな９、ヨーク１０１
と駆動ロッド１００間に補足される。

第５図（ｄ）は第３の変形例を示し、テーパヨーク１０
７を複数段に構成している。各チー・４！！−り１０７
の作る磁束密度はシール外餉、例えば真ｇ！、ｓ器６か
らシール内部に至るほど大きくなるようになっている。

これによシ、流出した磁性流体１０３Ｆ′ｉ外鈎のテー
パヨークから内輪のテーパヨークへ順に引き寄せられて
ｉ＆気気回路中央に戻ることになる。

最俵に第５図（６）は嬉４の変形例を示し、シールｍ構
の両側、例えば真空−■と大気１１１１にそれぞれテー
ノ々田−り１０７　、１０７’が配置されている。各−
１，１のテーパヨーク１０７゜１０７′の傾斜の長さ及
び傾きは、永久磁石１０４゜ヨーク１０１２両チー／１
ｍ−り１０７　、１０７’及び駆動ロッド１００で構成
される磁気回路部で生じる磁場の大きさ並びに駆動ロッ
ド１００の直線運動のストロークに応じて足められる。

この例では、シール＊＃の全長を短かくシ、かつ、磁性
流体の真空−Ｉへの流出を確実に防ぐため、真空１１１
１のチーノリ１長くし、大気＠ＩのチーΔ長を短くしで
ある。

亀３の実施例のいずれの場合においても、テーパ冒−り
１０７　（１０７’）の少くともＰ３Ｊｌｉｌｌｌ［ｌ
にふっ素糸＊ｍｏような無極性ポリマーからなる低エネ
ルゼ表自処理が施こされる。このような表面処１ｍを行
うと、駆動ロッド１００によって引きづられ九磁性流＄
１０３はチー／９冒−り１０７　（１０７’）には粘着
しなくなり、磁気勾配によって磁気ａｉｉｕｔｓ中央に
容易に戻される。なお、中央部の曹−り１０１では低エ
ネルギＩＩ−旭Ｉｌｔせず、補足した磁性流体１０３が
ヨーク１０１と駆動ロッド１００関に磁気力及び粘着力
によｐＷＩ■Ｋｌ１足されるようにして信頼性を上けて
いる。また、各偶でＯＮ−りｌ０ＩＫは内周ｌ１ＫＶｌ
ｌを切って多ｐ、磁束を集中させて９１度を上げること
によＵＳ性流体１０３の同定を確実にしている。

以上、図面に示した実施例にもとすいて説明したように
、本発明に係るＫｆ＃＋移動装置によれば、大気中に設
置したりニヤモータによって真空中に設置され九移ｒｌ
Ｊ４１！構本体を真空シールによる摩擦負荷および大気
−真空間の差圧による負荷をともなうことなく駆動でき
るため、リニヤモータの駆動によって、高精度を保持し
つつ応答性の高い高速移動ｆｃｉｉ１を実現することが
できる。特に本発明は、電子ビームｍ光装皺用の試料移
動装置のように、真空中において高速かつ高精度な位置
渋め動作が要求される相違に適用すれば、顕著な効＊ｔ
−得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係る試料移動装置の二つ
の実施例を示す平向図、第３図ないし第５図は本発明に
係る試料Ｓ勧装置に用いられる磁性流体シールの具体的
構造を示す図である。 図面中、 １および３は５ｆＥＩ１台、 ５はペース、 ６は＾空答鰺、 ７はリュアモータ、 ８．８′および１７　、１７’ならびに１００は駆動ロ
ッド、 １５　、１５’＞！ヒｌ　８　、１８’ｉｔ、＊性流体
シール、 １０１は冒−り、 １０２は弾性体、 １０３扛磁性流体、 １０４は水久畿石、 １０５はＩＩ！―エネルギーの低い層、１０６Ｆｉ弾性
シール、 １０７および１０７′はチーΔローク、１０ｇは筒体、 １１０はｍ１部材である。 特許出願人　日本電信電話公社 代理人　弁瀧士　　光　石　　士　　部（伽１名）第３
図（σン 第３図（ｂ〕 第３図（Ｃ） 第５図（Ｇ） 第５図（ｂ） 第５図（Ｃ） 第５図（ｄ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１真空容器内のベース上に試料を載置する移動台を
   設けるとともに骸移動台と前記真空容器の外部に設けた
   リニアモータとを駆動ロンドによシ摺動自在に連結する
   一力、該駆動ロンドが前記真空容器を貫通する１１面に
   直線運動用の磁性流体シールを配置したこと′ｆｒＩ？
   Ｉ黴とする試料移動装置。 （２１真空容器内のペース上に試料を載置する移動台を
   設けるとともに該移動台と前記真空容器の外部に設けた
   りニアモータと′ｋＩＩｌｈ動ｐツドによシ摺動自在に
   連結する一方、該駆動ロンドが前記真空容器を貫通する
   壁面に１ｉｔａｔ運動用の殊性流体シールを配置し、さ
   らに差圧平衡用ロンドを前記移動台に関して前記駆動ロ
   ンドと対向位置に両ロンドが２直ＩＩをなすように前記
   移動台に連結するとともに前記差圧平衡用ロッドが前配
   真！ｌ−器を貫通する前配壁ｔ１１１の対向ｍ面に直線
   運動用の磁性流体シールを配置したことｔ−特徴とする
   試料移動輪